РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. ЗАДАЧИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

СПРАВОЧНИК ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХСЕТЕЙ

Под редакцией Д. Л. ФАЙБИСОВИЧА

Москва

«Издательство НЦ ЭНАС»

2006

УДК 621.311.001.63(035) ББК 31.279

С74

ПРЕДИСЛОВИЕ

С74

ISBN 5-93196-S42-4

Рецензент В. В. Могирев

Авторы: И. Г. Карапетян (пп. 5.1, 5.3-5.8, разд. 6, п. 7.4), Д. Л. Файбисович (разд. 1-3, п. 5.2, разд. 7 кроме п. 7.4), И. М. Шапиро (разд. 4)

Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д. Л. Файбисовича. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС 2006 -320 с. ил.

ISBN 5-93196-542-4

Приводятся сведения по проектированию электрических сетей энергосистем, методам технико-экономических расчетов, выбору параметров и схем сетей, данные по электрооборудованию, воздушным и кабельным линиям и по стоимости элементов электрических сетей.

Справочник предназначен для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией энергетических систем и электрических сетей, а также студентов энергетических вузов.

УДК 621.311.001.63(035) ББК 31.279

© ЗАО Издательство НЦ ЭНАС, 2005

Предисловие…………………………………………………………………...	6
Раздел 1 РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. ЗАДАЧИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ……………………………….	8
1.1. Развитие энергосистем России………………………………………...	8
1.2. Основные сведения о развитии электрических сетей энергосистем………………………………………………………………...	15
1.3. Краткая характеристика развития электрических сетей за рубежом…………………………………………………………………...	23
1.4. Организация проектирования электрических сетей………………….	30
1.5. Содержание проектов развития электрических сетей……………….	31
Раздел 2 ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ …………………………………………………………………...	34
2.1. Анализ динамики электропотребления	34
2.2. Методы расчета электропотребления и электрических нагрузок …..	35
2.3. Электрические нагрузки и потребление электроэнергии в промышленности, на транспорте и в сельскохозяйственном производстве ………………………………………………………………….	35
2.4. Электрические нагрузки и потребление электроэнергии на коммунально-бытовые нужды и в сфере обслуживания ……………..	49
2.5. Расход электроэнергии на собственные нужды электростанций и подстанций ………………………………………………………………..	54
2.6. Расход электроэнергии на ее транспорт ……………………………...	56
2.7. Расчетные электрические нагрузки подстанций …………………….	58
2.8. Определение потребности в электрической энергии и мощности районных и объединенных энергосистем	60
Раздел 3 ВОЗДУШНЫЕ И КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ ………………………………….. 3.1. Воздушные линии ……………………………………………………...	64
	64
3.1.1. Общие сведения…………………………………………………...	64
3.1.2. Выбор сечения проводов ВЛ …………………………………….	74
3.1.3. Технические показатели отдельных ВЛ ………………………...	79
3.2. Кабельные линии …………………………………………………...	83
3.2.1. Основные типы и марки кабелей ………………………………..	83
3.2.2. Условия прокладки кабельных линий …………………………..	88
3.2.3. Выбор сечения. Токовые нагрузки кабелей …………………….	94
Раздел 4 СХЕМЫ СЕТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ …………….	107
4.1. Номинальные напряжения электрической сети ……………………..	107
4.2. Принципы построения схемы электрической сети…………………	109
4.3. Схемы выдачи мощности и присоединения к сети электростанций ……………………………………………………………..	116
4.4. Схемы присоединения к сети понижающих подстанций …………...	122
4.5. Схемы внешнего электроснабжения промышленных предприятий ………………………………………………………………...	133
4.6. Схемы внешнего электроснабжения электрифицированных железных дорог ……………………………………………………………..	141
4.7. Схемы внешнего электроснабжения магистральных нефтепроводов и газопроводов ……………………………………………	145
4.8. Схемы электрических сетей городов …………………………………	147
4.9. Схемы электроснабжения потребителей в сельской местности	157
4.10. Техническое перевооружение и обновление основных фондов электрических сетей ………………………………………………………….	161
4.11. Вопросы экологии при проектировании развития электрической сети……………………………………………………………………………	165
4.12. Расчеты режимов электрических сетей………………………………	168
Раздел 5 ОСНОВНОЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ…………….	174
5.1. Генераторы ……………………………………………………………..	174
5.1.1. Турбо- и гидрогенераторы………………………………………..	174
5.1.2. Газотурбинные электростанции. Парогазовые установки ……..	183
5.1.3. Ветроэнергетические электростанции (ВЭС)……………………	185
5.1.4. Геотермальные электростанции (ГеоТЭС)………………………	186
5.1.5. Энергия морских приливов
5.1.6. Солнечные электростанции (СЭС
5.2. Подстанции
5.2.1. Общие технические требования
5.2.2. Основное электрооборудование подстанций 330 кВ
и выше
5.2.3. Главная схема электрических соединеий
5.2.4. Схема собственных нужд, оперативный ток,
кабельная сеть
5.2.5. АСУ ТП,АСКУЭ, системы РЗА, ПА и связи
5.2.6. Строительная часть подстанции
5.2.7. Ремонт, техническое и оперативное обслуживание
5.2.8. Нормативно-методическое сопровождение
5.3. Трансформаторы и автотрансформаторы
5.3.1. Основные определения и обозначения
5.3.2. Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов
5.3.3. Параллельная работа трансформаторов
5.3.4. Трансформаторы с расщепленными обмотками
5.3.5. Регулирование напряжения трансформаторов
5.3.6. Нагрузочная способность трансформаторов
5.3.7. Технические данные трансформаторов
5.4. Коммутационная аппаратура
5.5. Компенсирующие устройства
5.6. Электродвигатели
5.7. Комплектные трансформаторные подстанции
5.8. Технические показатели отдельных подстанции
Раздел 6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
6.1. Общие положения
6.2. Сравнительная эффективность вариантов развития электрической сети
6.3. Система критериев экономической эффективности инвестиций
6.4. Условия сопоставимости вариантов
6.5. Учет фактора надежности электроснабжения
6.5.1. Основные показатели надежности
6.5.2. Расчет показателей надежности электрической
6.6. Оценка народнохозяйственного ущерба от нарушения электроснабжения
Раздел 7 УКРУПНЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТОИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
7.1. Общая часть
7.2. Воздушные линии
7.3. Кабельные линии
7.4. Подстанции
7.5. Отдельные данные по стоимости электросетевых объектов
и их элементов в зарубежных энергосистемах
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Предисловие

Проектирование электроэнергетических систем требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей и технико-экономическому обоснованию решений, определяющих состав, структуру, внешние и внутренние связи, динамику развития, параметры и надежность работы системы в целом и се отдельных элементов.

Решение этих задач требует использования большого объема информации, рассредоточенной в различных литературных источниках, нормативных документах, ведомственных инструкциях, а также накопленного десятилетиями отечественного и зарубежного опыта проектирования. Концентрация такого материала в одном издании существенно облегчает работу проектировщика.

В СССР такую роль успешно выполнял «Справочник по проектированию электроэнергетических систем» под редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро, выдержавший 3 издания (1971, 1977 и 1985 тт.). Успех книги (3-е издание тиражом 30 000 экземпляров разошлось очень быстро) побудил авторов подготовить в 1990 г. 4-ю редакцию. Однако по причинам внешнего характера это издание не вышло в свет.

За прошедшие с тех пор 20 лет в стране произошли существенные социально-экономические изменения. Образование на территории бывшего СССР ряда самостоятельных государств изменили состав и структуру Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Переход к рыночной экономике коренным образом отразился на электроэнергетике. Значительная часть собственности в отрасли акционирована и приватизирована с сохранением контрольного пакета акций у государства. Создан рынок электроэнергии.

В этих условиях авторы, принимавшие участие в разработке указанного справочника, сочли необходимым подготовить настоящее издание, ограничившись в нем вопросами проектирования электрических сетей. При этом в основном сохранены структура и наименования разделов. Материал предыдущего издания существенно обновлен, а в ряде разделов - полностью переработан.

Авторы стремились в сжатой форме привести необходимую информацию по развитию современных электрических сетей, принципиальным методическим вопросам проектирования, стоимостным показателям элементов электрических сетей, а также последние данные по отечественному оборудованию и материалам, применяемым в электроэнергетических системах.

В справочнике учтены произошедшие за последние годы изменения в организации проектирования, новые нормативные документы, последние научные и инженерные разработки. В период работы над книгой произошел переход на новые сметные нормы и цены в строительстве, велись разработки новых нормативных и методических материалов по ряду важнейших вопросов проектирования электрических сетей. Несмотря на то, что некоторые разработки еще находились в стадии рассмотрения и утверждения, авторы сочли целесообразным отразить их в настоящем издании справочника.

Авторы выражают благодарность Л.Я. Рудык и P.M. Фришбергу за полезные предложения.

Авторы благодарят рецензента к.т.н. В.В. Могирева за ценные замечания, сделанные им при просмотре рукописи.

Авторы

Раздел 1

РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. ЗАДАЧИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ